(57)【要約】【課題】効率よく厩廃棄敷材を発酵させる厩廃棄敷材の発酵処理方法、装置及び、厩廃棄敷材の発酵処理に用いる活性水の製造方法を提供しようとする。【課題を解決するための手段】水に厩廃棄敷材、または発酵した厩廃棄敷材を投入して曝気して得た発酵水（Ｈ０）を、発酵促進のための処理用水として、厩廃棄敷材に投与して厩廃棄敷材を発酵させ、発酵した厩廃棄敷材（Ａ）を得、厩廃棄敷材（Ａ）の一部を水に投入して曝気し活性水（Ｈ）を得、発酵中の厩廃棄敷材から発酵熱により蒸発する蒸気を凝縮して得られたドレン水（Ｄ）と活性水（Ｈ）とを混合して混合水（Ｍ）を得、この混合水（Ｍ）を発酵水（Ｈ０）のかわりに処理用水として厩廃棄敷材を発酵させ、以下、一連の工程を複数回繰り返す厩廃棄敷材の発酵処理方法であり、この方法を実施する装置である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水に厩廃棄敷材または発酵した厩廃棄敷材を投入して曝気し発酵水（Ｈ０）を得る工程０、
発酵水（Ｈ０）を、発酵促進のための処理用水として、厩廃棄敷材に投与して該厩廃棄敷材を発酵させ、発酵した厩廃棄敷材（Ａ）を得る工程１
工程１で得られた発酵した厩廃棄敷材（Ａ）の一部を水に投入して曝気し活性水（Ｈ）を得る工程２、
工程１において発酵中の厩廃棄敷材から発酵熱により蒸発する蒸気を凝縮してドレン水（Ｄ）を得る工程３
工程３により得られたドレン水（Ｄ）と工程２で得られた活性水（Ｈ）とを混合し、混合水（Ｍ）を得る工程４
を含んでなり、
次いで、工程４により得られた混合水（Ｍ）を発酵水（Ｈ０）のかわりに処理用水として工程１から４を行い、以下、工程１から４に至る一連の工程を複数回繰り返す厩廃棄敷材の発酵処理方法。
【請求項２】
前記工程２が、発酵した厩廃棄敷材（Ａ）の一部を水に投入して曝気して得られた液に岩石、腐葉土、炭、発酵した厩廃棄敷材から選択される接触材を接触させる接触工程と、該接触材を接触させた液に酸性液を添加して中性あるいは弱酸性の液を得る工程を含み、前記接触工程において被接触液が循環させられて循環の途上で被接触液が前記接触材に接触させられ、前記中性あるいは弱酸性の液が活性水（Ｈ）として得られる請求項１に記載の厩廃棄敷材の発酵処理方法。
【請求項３】
前記接触工程において被接触液が循環の途上で磁気発生器により作られた磁場を通過させられる請求項２に記載の厩廃棄敷材の発酵処理方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載の厩廃棄敷材の発酵処理方法により厩廃棄敷材の発酵処理を行なって得られた前記活性水（Ｈ）を厩廃棄敷材の発酵処理用の活性水として採取することを特徴とする厩廃棄敷材の発酵処理用の活性水の製造方法。
【請求項５】
発酵装置と活性水製造装置と蒸気凝縮装置と液混合装置とを含んでなり、
前記発酵装置が
厩廃棄敷材を静置して発酵させる発酵室と
該発酵室に厩廃棄敷材を投入するホッパーと、
該発酵装置に供給された厩廃棄敷材に発酵用処理材を供給する給液手段と、
発酵した厩廃棄敷材を搬出する搬出手段とを備え、
前記活性水製造装置が、
曝気槽と
該曝気槽に曝気対象液を投入する曝気対象液投入手段と、
該曝気槽内の液を曝気する曝気手段と
該曝気槽に厩廃棄敷材または発酵した厩廃棄敷材を投入する敷材投入手段と、
該曝気槽内の液を前記液混合装置に移送する活性水移送手段とを含んでなり、
前記蒸気凝縮装置が
蒸気凝縮器と、
前記発酵室で発酵中の厩廃棄敷材から発生する蒸気を吸引して前記蒸気凝縮器に導入する蒸気導入手段と、
前記蒸気凝縮器で生成したドレン水を前記液混合装置に移送するドレン水移送手段とを含んでなり、
前記液混合装置が
前記活性水移送手段により移送された活性水と、前記ドレン水移送手段により移送されたドレン水とを混合する混合槽と、
該混合槽で混合された混合水を発酵用処理材として前記給液手段へ移送する混合水移送手段とを備える
厩廃棄敷材の発酵処理装置。
【請求項６】
前記活性水製造装置が
さらに
調合槽と、
ｐＨ調整槽とを含んでなり、
前記調合槽が、
前記曝気槽内の液を該調合槽に導入する導入路Ａと、
内部に接触材を貯留する筒容器と、
前記調合槽の上部に設置されて、接触材を収納する籠容器と、
該調合槽内の液を前記筒容器の入口に導入する導入路Ｂと、
前記筒容器の出口から排出された液を該調合槽へ還流する導入路Ｃと、
該調合槽内の液を、導入路Ａ、前記筒容器、導入路Ｂを含む液循環路を循環させる液循環手段と
を備え、
導入路Ｃの終端が開放されていて、その終端から放出された液が前記籠容器に納められた石粗粒へと流下するように導入路Ｃが配置され、
前記ｐＨ調整槽が、
前記調合槽内の液を該ｐＨ調整槽に導入する導入手段と、
該ｐＨ調整槽にｐＨ調整液を投入する調整液投入手段と、
前記調合槽内の液を曝気する曝気手段とを備え、
前記活性水移送手段が該曝気槽内の液を前記調合槽と前記ｐＨ調整槽を介して前記液混合装置に移送する手段である、
請求項５に記載の厩廃棄敷材の発酵処理装置。
【請求項７】
前記液循環路内に磁場を作る磁気発生器を備える請求項６に記載の厩廃棄敷材の発酵処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厩廃棄敷材の発酵処理方法、装置及び、厩廃棄敷材の発酵処理に用いる活性水の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書における厩廃棄敷材は、厩からの廃棄物である馬糞尿が混合した敷材をいい、この敷材は木質チップ、竹チップ、稲藁、麦藁などで構成される。この厩廃棄敷材は発酵処理などにより臭いを弱めて牛舎の敷材や土壌改良材として再利用することが行われている。
【０００３】
このため効率よく厩廃棄敷材を発酵させる方法が試みられている（例えば、特許文献1、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
[特許文献１]特開２００３−１２３８７号公報
[特許文献２]特開２０１０−４０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、効率よく厩廃棄敷材を発酵させる厩廃棄敷材の発酵処理方法、装置及び、厩廃棄敷材の発酵処理に用いる活性水の製造方法を提供しようとすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の要旨とするところは、
水に厩廃棄敷材または発酵した厩廃棄敷材を投入して曝気し発酵水（Ｈ０）を得る工程０、
発酵水（Ｈ０）を、発酵促進のための処理用水として、厩廃棄敷材に投与して該厩廃棄敷材を発酵させ、発酵した厩廃棄敷材（Ａ）を得る工程１
工程１で得られた発酵した厩廃棄敷材（Ａ）の一部を水に投入して曝気し活性水（Ｈ）を得る工程２、
工程１において発酵中の厩廃棄敷材から発酵熱により蒸発する蒸気を凝縮してドレン水（Ｄ）を得る工程３
工程３により得られたドレン水（Ｄ）と工程２で得られた活性水（Ｈ）とを混合し、混合水（Ｍ）を得る工程４
を含んでなり、
次いで、工程４により得られた混合水（Ｍ）を発酵水（Ｈ０）のかわりに処理用水として工程１から４を行い、以下、工程１から４に至る一連の工程を複数回繰り返す厩廃棄敷材の発酵処理方法であることにある。
【０００７】
前記厩廃棄敷材の発酵処理方法においては、前記工程２が、発酵した厩廃棄敷材（Ａ）の一部を水に投入して曝気して得られた液に岩石、腐葉土、炭、発酵した厩廃棄敷材から選択される接触材を接触させる接触工程と、該接触材を接触させた液に酸性液を添加して中性あるいは弱酸性の液を得る工程を含み得、前記接触工程において被接触液が循環させられて循環の途上で被接触液が前記接触材に接触させられ、前記中性あるいは弱酸性の液が活性水（Ｈ）として得られ得る。
【０００８】
前記厩廃棄敷材の発酵処理方法においては、前記接触工程において被接触液が循環の途上で磁気発生器により作られた磁場を通過させられ得る。
【０００９】
また、本発明の要旨とするところは、
前記厩廃棄敷材の発酵処理方法により厩廃棄敷材の発酵処理を行なって得られた前記活性水（Ｈ）を厩廃棄敷材の発酵処理用の活性水として採取することを特徴とする厩廃棄敷材の発酵処理用の活性水の製造方法であることにある。
【００１０】
さらに、本発明の要旨とするところは、
発酵装置と活性水製造装置と蒸気凝縮装置と液混合装置とを含んでなり、
前記発酵装置が
厩廃棄敷材を静置して発酵させる発酵室と
該発酵室に厩廃棄敷材を投入するホッパーと、
該発酵装置に供給された厩廃棄敷材に発酵用処理材を供給する給液手段と、
発酵した厩廃棄敷材を搬出する搬出手段とを備え、
前記活性水製造装置が、
曝気槽と
該曝気槽に曝気対象液を投入する曝気対象液投入手段と、
該曝気槽内の液を曝気する曝気手段と
該曝気槽に厩廃棄敷材または発酵した厩廃棄敷材を投入する敷材投入手段と、
該曝気槽内の液を前記液混合装置に移送する活性水移送手段とを含んでなり、
前記蒸気凝縮装置が
蒸気凝縮器と、
前記発酵室で発酵中の厩廃棄敷材から発生する蒸気を吸引して前記蒸気凝縮器に導入する蒸気導入手段と、
前記蒸気凝縮器で生成したドレン水を前記液混合装置に移送するドレン水移送手段とを含んでなり、
前記液混合装置が
前記活性水移送手段により移送された活性水と、前記ドレン水移送手段により移送されたドレン水とを混合する混合槽と、
該混合槽で混合された混合水を発酵用処理材として前記給液手段へ移送する混合水移送手段とを備える
厩廃棄敷材の発酵処理装置であることにある。
【００１１】
前記厩廃棄敷材の発酵処理装置においては、
前記活性水製造装置が
さらに
調合槽と、
ｐＨ調整槽とを含んでなり得、
前記調合槽が、
前記曝気槽内の液を該調合槽に導入する導入路Ａと、
内部に接触材を貯留する筒容器と、
前記調合槽の上部に設置されて、接触材を収納する籠容器と、
該調合槽内の液を前記筒容器の入口に導入する導入路Ｂと、
前記筒容器の出口から排出された液を該調合槽へ還流する導入路Ｃと、
該調合槽内の液を、導入路Ａ、前記筒容器、導入路Ｂを含む液循環路を循環させる液循環手段と
を備え得、
導入路Ｃの終端が開放されていて、その終端から放出された液が前記籠容器に納められた石粗粒へと流下するように導入路Ｃが配置され、
前記ｐＨ調整槽が、
前記調合槽内の液を該ｐＨ調整槽に導入する導入手段と、
該ｐＨ調整槽にｐＨ調整液を投入する調整液投入手段と、
前記調合槽内の液を曝気する曝気手段とを備え得、
前記活性水移送手段が該曝気槽内の液を前記調合槽と前記ｐＨ調整槽を介して前記液混合装置に移送する手段である、
前記厩廃棄敷材の発酵処理装置であることにある。
【００１２】
前記厩廃棄敷材の発酵処理装置は、前記液循環路内に磁場を作る磁気発生器を備え得る。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、効率よく厩廃棄敷材を発酵させる厩廃棄敷材の発酵処理方法、装置及びこの処理に用いる厩廃棄敷材用処理用の活性水の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の厩廃棄敷材の発酵処理方法を説明する工程フロー図である。
【図２】本発明の厩廃棄敷材の発酵処理装置を示すフロー図である。
【図３】発酵装置の態様の一例を示す概略断面図である。
【図４】図３に示す発酵装置による発酵工程の態様の一例を示す工程図である。
【図５】活性水製造装置の態様の一例を示す説明図である。
【図６】活性水製造装置の態様の一例を示す説明図である。
【図７】磁気発生器の磁極の配置の好ましい一例を示す説明図である。
【図８】活性水製造装置の態様の一例を示す説明図である。
【図９】活性水製造装置の態様の一例を示す説明図である。
【図１０】本発明の厩廃棄敷材の発酵処理装置による厩廃棄敷材の発酵処理プラントの構成の一例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明において用いられる厩廃棄敷材は厩舎に敷かれた敷材を収集したもので通常は約５０％の水分を含む。
図１に示すように、本発明の厩廃棄敷材の発酵処理方法は、
水に厩廃棄敷材（以下敷材とも称す）、または発酵した厩廃棄敷材（以下発酵敷材とも称す）を投入して曝気し発酵水（Ｈ０）を得る工程０、
発酵水（Ｈ０）を、発酵促進のための処理液（以下処理用水と称する）として、敷材に投与したのち発酵させ、発酵敷材（Ａ）を得る工程１、
工程１で得られた発酵敷材（Ａ）の一部を水に投入して曝気し活性水（Ｈ）を得る工程２、
工程１において発酵中の敷材から発酵熱により蒸発する蒸気を凝縮してドレン水（Ｄ）を得る工程３、
工程３により得られたドレン水（Ｄ）と工程２で得られた活性水（Ｈ）とを混合し、混合水（Ｍ）を得る工程４
を含んでなり、
次いで、工程４により得られた混合水（Ｍ）を発酵水（Ｈ０）のかわりに処理用水として工程１から４を行い、以下、工程１から４に至る一連の工程を繰り返すものである。
【００１６】
上記の一連の工程ごとに得られた発酵した厩廃棄敷材（Ａ）の大部分は、土壌改良材などとして出荷される。
【００１７】
工程１は厩廃棄敷材に処理用水を混ぜて好気発酵させる工程であり、この処理用水は生物反応的に活性化されており、２番目以降のサイクルではこの処理用水として工程４で得られた活性水（Ｈ）と蒸気凝縮装置（２０３）で得られたドレン水（Ｄ）とを混合して得られた混合水（Ｍ）が帰還されて用いられる。この発酵は、厩廃棄敷材と処理液とを所定の割合（例えば重量比１０００：１）で混合し、所定の期間（例えば６日間）野積みと切り返しの攪拌を行なうことによりなされてもよいが、後述の図３に示す発酵装置２０２を用いてより効率よく行うことができる。この処理液の他に好気発酵用種菌（好気発酵用に選別された土壌菌群）を厩廃棄敷材に混入してこの厩廃棄敷材の発酵に用いてもよい。
【００１８】
なお、混合水（Ｍ）における活性水（Ｈ）とドレン水（Ｄ）の混合比率（重量比）は１：４０から１：６０であることが好ましい。
【００１９】
また、上記の工程１から工程４を１つのサイクルとする一連の工程により得られた活性水（Ｈ）は、処理用水として優れている。
【００２０】
弱酸性の活性水（Ｈ）を得る工程は、厩廃棄敷材に好気発酵した有機物由来の発酵菌と水とを含む混合物からなる処理用水を混ぜて好気発酵させ、発酵後の厩廃棄敷材を水に投入して曝気して曝気水（Ｂ１）を得て、この曝気水（Ｂ１）に岩石、腐葉土、炭を含む接触材を接触させて中間処理水（Ｃ１）を得て、この中間処理水（Ｃ１）に酸性液を添加してｐＨを調整し中性あるいは弱酸性の活性水（Ｈ）を得る工程であってもよい。
【００２１】
なお、工程０においては、厩廃棄敷材として好気発酵した厩廃棄敷材を用いてもよい。この好気発酵した厩廃棄敷材は、処理用水と厩廃棄敷材とを混ぜて発酵させたものであってもよい。処理用水としては、好気発酵した有機物由来の発酵菌と水とを含む混合物を用いることができる。この混合物は、例えば、厩廃棄敷材あるいは畜舎のし尿などの有機物含有物、と水との混合物を１〜数日間曝気して、この混合物中の厩廃棄敷材あるいは畜舎のし尿を好気発酵させることにより得ることができる。処理用水として水を用いてもよい。処理用水は本発明の別のステージで得られた処理液であってもよい。
【００２２】
本発明の厩廃棄敷材の発酵処理装置を用いた厩廃棄敷材用処理用の活性水の製造方法においては、工程１から工程４のサイクルの繰り返し回数が５回以上であることが、この活性水を用いて臭いの少ない発酵した厩廃棄敷材を得るうえでさらに好ましい。２０回以上であることが臭いの少ない発酵した厩廃棄敷材を得るうえでなおさらに好ましい。１００回以上であることが臭いの少ない発酵した厩廃棄敷材を得るうえで最も好ましい
【００２３】
本発明の厩廃棄敷材の発酵処理装置を用いた厩廃棄敷材処理用活性水を用いて発酵させた厩廃棄敷材は、臭いが少なく、土壌改質材として好適に用いられる。すなわち、この活性水は、厩廃棄敷材の好気発酵に適用されたときに優れた発酵効果を発揮する。また、この活性水を用いて好気発酵させた厩廃棄敷材は、牛舎の敷材としても再利用が可能である。
【００２４】
本発明の厩廃棄敷材の発酵処理方法は図２のブロック図に示す厩廃棄敷材の発酵処理装置（２０１）を用いて実施することができる。なお、本明細書においては、図中、同一、同様または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さないことがある。厩廃棄敷材の発酵処理装置（２０１）は発酵装置（２０２）と、蒸気凝縮装置（２０３）と活性水製造装置（２０４）と、液混合装置（２０５）とを含んで構成される。発酵装置２０２は発酵処理対象の敷材を発酵させる装置であり、発酵装置内において、発酵処理対象の厩廃棄敷材に処理用水が投与される。蒸気凝縮装置（２０３）は発酵装置２で発酵中の厩廃棄敷材から発酵熱により蒸発する蒸気を凝縮してドレン水（Ｄ）を得る装置であり公知の凝縮器を用いることができる。活性水製造装置（２０４）は、水に厩廃棄敷材あるいは発酵した厩廃棄敷材が混合された混合水を曝気処理して得られる発酵水（Ｈ０）あるいは活性水（Ｈ）を製造する装置である。発酵水（Ｈ０）あるいは活性水（Ｈ）は液混合装置（２０５）により、ドレン水（Ｄ）と混合されて混合水（Ｍ）となる。
【００２５】
発酵装置（２０２）の構成の一例を図３に示す。図３において、発酵装置２０２は厩廃棄敷材を静置して発酵させる発酵室２と、該発酵室に厩廃棄敷材を投入するホッパー１４と、発酵装置２０２に供給された厩廃棄敷材に発酵用処理材を供給する不図示の給液手段と、発酵した厩廃棄敷材を搬出する搬出手段８とを備える。詳述すれば、符号１Ａから１Ｅは、ホッパー１４および排出口２Ｂを備えた発酵室２内に上下多段に設けられた落し戸式切り返し手段である。切り返し手段の段数は、これに限定されるものではなく、例えば４段であってもよい。各切り返し手段は、水平方向に間隔をあけて設けられた、通気性を有する複数枚の棚板３を備え、各棚板３は、棚板３の長手方向と直交する回転軸３Ａを中心として、図３中、点線で示すように、同時に３６０度回転可能になっている。
【００２６】
符号４は、厩廃棄敷材（以下、単に敷材ともいう）５を、最上段の切り返し手段１Ａ上に堆積させる投入コンベア、符号６は、最上段の切り返し手段１Ａの上方に設けられた掻き均し手段である。掻き均し手段６は、エンドレスに周回するコンベアに間隔をあけて互いに平行に固定された均し板７を備えている。符号８は、最下段の切り返し手段１Ｅの下方に設けられた、スクリューコンベアからなる送り手段（搬出手段）である。そして、符号１０は、送り手段８によって発酵室２外に取り出された畜舎廃棄敷材を、最上段の切り返し手段１Ａに循環供給する、バケットコンベアからなる敷材循環手段である。
【００２７】
発酵室２内には、最上段の切り返し手段１Ａの棚板３上に堆積した敷材５に、処理用水を供給する給液手段であるスプレー（図示せず）が設けられている。最上段の切り返し手段１Ａの棚板３上に堆積した敷材５に対する処理用水の供給量は敷材５の循環１サイクル当たり０．５〜３重量％が好ましい。０．８〜１重量％がさらに好ましい
【００２８】
敷材は、以下のようにして運転されて、発酵した厩廃棄敷材となる。前工程で所定の大きさに粉砕、混合された敷材５は、投入コンベア４により投入口（ホッパー）２Ａから掻き均し手段６を通過して最上段の切り返し手段１Ａ上に投入される。最上段の切り返し手段１Ａ上に堆積した敷材５は、エンドレスに周回する掻き均し手段６によって一定の層厚に均される。所定時間経過後、敷材５は、切り返し手段１Ａの棚板３が３６０度回転することによって、回転のあいだに次段の切り返し手段１Ｂ上に自然落下する。これによって、敷材５の切り返しが自然に行われる。なお、敷材５の切り返しのタイミングは、敷材５の発酵熱に基づいて行われる。次いで、敷材５は、所定時間経過後、次段の切り返し手段１Ｂの棚板３が３６０度回転することによって、回転のあいだに更に次段の切り返し手段１Ｃ上に自然落下し、このときにも敷材５の切り返しが自然に行われる。
【００２９】
このようにして、敷材５は、順次、次段の切り返し手段上に落下し、移送されるに従って、徐々にバクテリアによる分解が進行し、最下段の切り返し手段１Ｅから送り手段８によって排出口２Ｂから発酵室２外に取り出される。このようにして、発酵室２外に取り出された敷材５は、敷材循環手段１０によって再び投入口２Ａから最上段の切り返し手段１Ａ上に投入される。循環投入された発酵途中の敷材５が最上段の切り返し手段１Ａから順次、次段の切り返し手段に落下、移送される。このように循環投入されることによって最終的に堆肥化された敷材５は、発酵室２内への再投入から取り出し側に切り換えられて、搬出ホッパー１１によって、発酵した厩廃棄敷材として搬出される。
【００３０】
また、発酵装置２０２は棚板３の上方に設置された集気用のフード１２と、フード１２により集められた蒸気を凝縮する不図示の蒸気凝縮器に導入する吸引ダクト１６とを含んで構成されている。吸引ダクト１６内の蒸気は不図示の吸引ファンにより吸引されて蒸気凝縮器に導入される。
【００３１】
敷材５の循環１サイクルの所要時間は４〜６時間が好ましい。発酵処理のトータルの所要時間は４〜１０日間が好ましい。
【００３２】
発酵装置２０２による工程１（発酵工程）の実施態様の一例を図４に詳述するならば、図４において、搬入工程は敷材５を発酵室２に搬入ゲート１９、敷材循環手段１０、搬入ヘッド１３を経て搬入し終わるまでの工程であり、最終的に敷材５が４段に堆積される態様である。発酵工程は、敷材５を順次下段に落下移動させ、最下段の敷材５を最上段に移動させるサイクルのもとでの発酵の工程を示す。搬出工程は、発酵し終わった敷材５について、最下段の敷材５を落下させてスクリューコンベアからなる送り手段８を経由して敷材循環手段１０により上部ゲート１７を経て搬出し、以下順次敷材５を下段に落として最下段の敷材５を落下させて送り手段８を経由して敷材循環手段１０により上部ゲートを経て搬出する工程である。符号１９は未処理の敷材を敷材循環手段１０に供給するホッパー、符号２３は発酵した発酵した厩廃棄敷材を搬出する搬出ホッパーである。符号２５はバケットコンベアの折り返しギアエンドボックス、処理用水はＰの位置から最上段の敷材５に不図示のスプレイにより供給される。
【００３３】
発酵装置２０２を用いた発酵処理において、棚板３上に堆積した敷材５に散布する処理用水は、例えば図５に示す活性水製造装置２０４ｐにより製造された活性水と、蒸気凝縮装置２０３より排出されたドレン水（Ｄ）とが混合された混合水（Ｍ）からなり、不図示の導液管などを通って発酵装置２０２に供給される。
【００３４】
工程２は水に発酵した厩廃棄敷材を投入して曝気して曝気水を得る工程を主体とする工程であるが、この水としては河川湖沼水、地下水、水道水、雨水などが用いられる。図５に工程２の態様の一例を示す。図５において、培養槽２０に水２２が入れられ、水２２には網袋２４に入った発酵した厩廃棄敷材２６が投入されている。多数の穴が開けられた散気管２８が水中に設置されており、工程２はその穴から圧搾空気が水中に放出されて曝気が行われる工程である。曝気時間は５〜７日間が好ましい。水２２に対する厩廃棄敷材２６の投入比率は０．５〜１重量％であることが好ましい０．６〜０．８重量％であることがさらに好ましい。培養槽２０には、水２２に接触するように天然ゼオライト２１が投入されていることが好ましい。符号５８は散気管２８に空気を送る圧空源である。
【００３５】
工程２は曝気水に岩石、腐葉土、炭を含む接触材を接触させる調合工程を含むことが好ましい。調合工程を含む工程２に用いられる活性水製造装置２０４ｔの態様の一例を図６に示す。活性水製造装置２０４ｔにおいては、調合槽３０の上方に皿状の籠容器３４が設置され、籠容器３４には岩石粗粒３６が収められている。さらに、調合槽３０の外部に筒容器として筒容器３８−１、筒容器３８−２、筒容器３８−３が設置され、筒容器３８−１には発酵した厩廃棄敷材３９−１が、筒容器３８−２には岩石と炭３９−２が、筒容器３８−３には腐葉土３９−３が収められていて、ポンプ４４により汲み上げられた曝気水３２が管路４８を経て筒容器３８−１、３８−２、３８−３にそれぞれ注入される。管路４８には磁気発生器５１が設けられることが好ましい。磁気発生器５１により管路４８内に磁場が作られる。磁気発生器は、管路４８内に磁場を発生するものであれば様式を問わないが、例えば、日本オリジナルサービス株式会社製の水処理装置：プラスパワー２１を用いることができる。曝気水３２はこの磁場を通過する。筒容器３８−１、３８−２、３８−３内を通過する曝気水が各内容物に接触する。また、ポンプ４４により送水された曝気水３２が管路５０を経てシャワー４１から籠容器３４に収められた岩石粗粒３６に注がれることにより、曝気水３２が岩石粗粒３６に接触する。岩石粗粒３６と接触した曝気水３２は調合槽３０中に流出する。このようにして、ポンプ４４により曝気水３２が調合槽３０、筒容器３８−１〜３、籠容器３４を循環する。工程３の処理時間は４〜７日間であることが好ましい。磁気発生器５１は管路５０に設けられてもよい。筒容器３８−１、３８−２、３８−３に代えて、発酵した厩廃棄敷材、岩石、炭、腐葉土を含む接触材を収納した１個の大型の筒容器を用いてもよい。
【００３６】
筒容器３８−２のような筒容器に収める岩石としては麦飯石が好ましい。筒容器３８−２に収める岩石と籠容器３４に収める岩石粗粒３６とは同種であってもよい。互いに異種であってもよい。筒容器３８−２には炭のみが収められていてもよい。
【００３７】
磁気発生器５１を設けることにより曝気水３２が活性化して物質への浸透性が増し、さらに高性能の処理用水が得られる。
【００３８】
本発明においては、曝気水３２が接触材である岩石粗粒３６に注がれることにより、あるいは、筒容器３８−２に収められた接触材である岩石に接触することにより、水中にミネラル成分が溶出している。ミネラル成分が溶出して含まれる水は、通常の水より電気伝導度が大きく、磁気発生器５１により発生した磁場の作用が水中でより強力になる。このため曝気水３２が活性化して水のクラスターの細分化がさらに促進され、水中の有機物の分解と溶解が促進されさらに高性能の処理用水が得られると考えられる。
【００３９】
磁気発生器５１のような本発明において用いられる磁気発生器としては、図７に示すように水を間にして磁石７０の対向する同極が配置された配置のものが好ましい。すなわち、例えば、Ｓ極であるＳ１、Ｓ２同士が対向し、同じくＳ極であるＳ３、Ｓ４同士が対向し、Ｓ１、Ｓ２極の対向方向とＳ３、Ｓ４極の対向方向とが直交する配置が好ましい。このような磁気発生器では各極が対向する間の空間７２の中心部で磁束密度が低く、周辺部で磁束密度が高くなっている。すなわち、磁石の同極を対向させることにより、磁束密度の密、疎のコントラストが顕著に現れる。同極を対向させた磁石の組は組数を問わないが、２〜３組であることが好ましい。図７中の線群は磁力線を示す。このような空間を水が紙面と直交する方向に流れると、水が磁束密度の低い中心部と磁束密度の高い周辺部を行き来して水のクラスターの細分化がさらに促進され、水中の有機物の分解と溶解が促進されさらに高性能の処理用水が得られると考えられる。
【００４０】
図７に示す態様では２組、つまり磁石の総数は４個であるが、組数や磁石の総数はこれに限定されない。また、個々の磁石の強さは同じである必要はない。磁石は永久磁石であってもよい。電磁石であってもよい。
【００４１】
曝気水（３２）３００リットルに対して、岩石粗粒３６が１０〜３０ｋｇ、炭が１〜１０ｋｇ、腐葉土が１０〜３０ｋｇ用いられることが好ましい。岩石、炭、腐葉土を曝気水３２に接触させることにより、工程１における発酵が促進され、臭いの少ない発酵した厩廃棄敷材が得られる。
【００４２】
岩石粗粒３６のような本発明において接触材として用いられる岩石としては、流紋岩、石英安山岩、安山岩、玄武岩、花崗斑岩などの斑岩、珪長岩、アプライト、ペグマタイト、ひん岩、煌斑岩、花崗岩、閃長岩、花崗閃緑岩、石英閃緑岩などの閃緑岩、斑糲岩、斜長岩、橄欖岩、輝石岩、角閃石岩、蛇紋岩、蛇灰岩、礫岩、角礫岩、砂岩、粘板岩、集塊岩、火山角礫岩、凝灰角礫岩、火山礫凝灰岩、凝灰岩、苦灰岩、直閃石菫青石岩、英雲岩、千枚岩、片岩、片麻岩、角閃岩、白粒岩、榴輝岩などが用いられる。なかでも、花崗斑岩（麦飯石）や比良山石が好ましい。
【００４３】
炭としては、やしがら活性炭などの活性炭、木炭、竹炭の使用が可能である。
【００４４】
なお、培養槽２０内の水２２に発酵した厩廃棄敷材が投入されている場合、厩廃棄敷材３９−１を収めた筒容器３８−１は必ずしも使用しなくてもよい。厩廃棄敷材３９−１を収めた筒容器３８−１を使用する場合は、工程２において培養槽２０内の水２２に発酵した厩廃棄敷材が投入されていなくてもよい。
【００４５】
すなわち、厩廃棄敷材の発酵処理装置を用いた厩廃棄敷材用処理用水（活性水）の製造方法の他の態様は、
水に厩廃棄敷材を投入して曝気し発酵水（ＨＡ）を得る工程０、
厩廃棄敷材に該発酵水（ＨＡ）を混ぜて好気発酵させ、発酵した厩廃棄敷材（Ａ´）を得る工程１ｃ、
水を曝気して曝気水（Ｂ´）を得る工程２ｃ、
該曝気水（Ｂ´）に岩石、腐葉土、炭、発酵した厩廃棄敷材（Ａ´）、を含む接触材を接触させて中間処理水（Ｃ´）を得る工程３ｃ、
該中間処理水（Ｃ´）に酸性液を添加してｐＨを調整し中性あるいは弱酸性の処理用水（活性水（Ｈ））（Ｓ´）を得る工程４ｃ
工程４´で得られた活性水（Ｈ）と蒸気凝縮装置２０３で得られたドレン水（Ｄ）とを混合して得られた混合水（Ｍ）を発酵水（ＨＡ）に代えて工程１ｃに適用し、これらの工程を１つのサイクルとして複数回繰り返えす工程がなされ、このとき、発酵した厩廃棄敷材（Ａ´）が、発酵装置２０２のような発酵装置を用いて発酵した厩廃棄敷材から採取されたものであるようにするものである。
【００４６】
すなわち、本発明の厩廃棄敷材の発酵処理装置を用いた厩廃棄敷材処理用の活性水の製造方法は、この１サイクルの工程を複数回繰り返しておこなった時の最後の工程４ｃで得た処理用水を厩廃棄敷材処理用の活性水となすものであってもよい。
【００４７】
また、この態様においては、特定の工程２ｃで用いられる発酵した厩廃棄敷材（Ａ´）は、その工程２ｃを含むサイクル工程中で得られた発酵した厩廃棄敷材（Ａ´）でなくともよく、その工程２ｃを含むサイクル工程の１または複数回前のサイクル工程中で得られた発酵した厩廃棄敷材（Ａ´）であってもよい。
【００４８】
すなわち、各サイクル工程で得られた発酵した厩廃棄敷材（Ａ´）を構成要素として順次加えてなる発酵済厩廃棄敷材（Ａ´Ｓ）、の少なくとも一部が接触材のひとつとして用いられてもよい。
【００４９】
本発明の厩廃棄敷材の発酵処理装置を用いた上述の厩廃棄敷材処理用の活性水の製造方法においては、工程２ｃと工程３ｃが同時に行われてもよい。すなわち、図６に示す活性水製造装置２０４ｔのように、水槽３０に水３２が入れられ、曝気されると同時に、ポンプ４４により水３２が調合槽３０、筒容器３８−１、３８−２、３８−３、籠容器３４を循環する態様であってもよい。水３２には網袋２４に入った発酵した厩廃棄敷材２６が投入されていてもよい。水３２に網袋に入った発酵した厩廃棄敷材が投入されている場合は、発酵した厩廃棄敷材３９−１を入れた筒容器３８−１は用いられなくともよい。
【００５０】
前述の工程４ａ、工程４ｂ、工程４ｃは中間処理水を調整槽に入れて酸性液を添加してｐＨを調整し中性あるいは弱酸性の処理水となす調整工程である。酸性液としては特に限定されないが木酢液が中間処理水の活性を損なわず好ましい。調整後の処理水のｐＨは６．５〜７．０であることが好ましい。調整の過程で中間処理水が曝気されてもよい。
【００５１】
活性水製造装置２０４の態様のさらに他の一例である活性水製造装置２０４ａを図８に示す。
活性水製造装置２０４ａは曝気槽１０２と曝気用圧空源Ｂとを含んでなる。活性水製造装置２０４ａはさらに調合槽１０４とｐＨ調整槽１０６とを含んでなる。
【００５２】
曝気槽１０２は、
散気管２８と、
該曝気槽に厩廃棄敷材または発酵した厩廃棄敷材を投入する不図示の敷材投入手段と、
該曝気槽に曝気対象液を投入する不図示の曝気対象液投入手段と、
曝気槽１０２内の液を汲み上げるポンプ１２３と
を備える。
この敷材投入手段は不図示の敷材投入ホッパーなどにより構成される。
この曝気対象液投入手段は不図示の送液ポンプ、不図示の送液管、不図示のバルブなどにより構成される。
圧空源Ｂから散気管２８に空気を供給して曝気槽１０２内の液が曝気される。
曝気槽１０２の底には、ゼオライト２１が貯留されていることが好ましい。
【００５３】
調合槽１０４は、
曝気槽１０２内の液をポンプ１２３を介して調合槽１０４に導入する導入路Ａと、
内部に接触材を貯留する筒容器３８−１、筒容器３８−２、筒容器３８−３と、
調合槽１０４の上部に設置されて、接触材のひとつである岩石粗粒３６を収納する籠容器３４と、
籠容器３４の上方に設置されたシャワー４１と、
調合槽１０４内の液を筒容器３８に導入する導入路Ｂと、
筒容器３８の出口から排出された液を調合槽１０４に還流する導入路Ｃと、
調合槽１０４内の液を導入路Ａ、前記筒容器、導入路Ｂを経由して循環させる液循環手段１２７と
を備える。液循環手段１２７はポンプ１２９を含んで構成される。
導入路Ｃの終端はシャワー４１により開放されていて、シャワー４１から放出された液が籠容器３４に納められた岩石粗粒３６へと流下し、岩石粗粒３６に触れたのち調合槽１０４内へと流下するように配置される。
【００５４】
岩石粗粒３６としては比良山石等の火山性の石の粗粒が好ましい。
【００５５】
導入路Ａまたは導入路Ｂには磁気発生器５１が装着されていることが好ましい。磁気発生器５１は導入路Ａまたは導入路Ｂの内部に磁場を作る。
磁気発生器５１を設けることにより曝気水がさらに活性化して物質への浸透性が増し、さらに高性能の活性水が得られる。
【００５６】
ｐＨ調整槽１０６は、
調合槽１０４内の液をｐＨ調整槽１０６に導入する導入路Ｄと、
ｐＨ調整槽１０６にｐＨ調整液を投入する不図示の調整液投入手段とを備える。
また、ｐＨ調整槽１０６は散気管２８ａを備えて圧空源Ｂから散気管２８ａに空気を供給してｐＨ調整槽１０６内の液が曝気されることが好ましい。
【００５７】
さらに、活性水製造装置２０４ａは、ｐＨ調整槽１０６内で調整された液（活性水）を前述の液混合装置２０５に供給する不図示の送液手段を備える。この送液手段は、送液ポンプ、送液管、バルブなどにより構成されてもよい。あるいは液（活性水）を運搬車で液混合装置２０５へ運搬する態様であってもよい。
【００５８】
図９に本発明の厩廃棄敷材の発酵処理装置におけるさらに他の態様の活性水製造装置２０４ｂを示す。
活性水製造装置２０４ｂは、
曝気槽１０２と、
調合槽１０４ｂａと、
調合槽１０４ｂｂと、
ｐＨ調整槽１０６
とを含んでなる。
曝気槽１０２の底には、ゼオライト２１が貯留されていることが好ましい。
【００５９】
曝気槽１０２は、
散気管２８と、
該曝気槽に厩廃棄敷材または発酵した厩廃棄敷材を投入する不図示の敷材投入手段と、
該曝気槽に曝気対象液を投入する不図示の曝気対象液投入手段とを備える。
この敷材投入手段は敷材投入ホッパーなどにより構成される。
この曝気対象液投入手段は不図示の送液ポンプ、不図示の送液管、不図示のバルブなどにより構成される。
【００６０】
調合槽１０４ｂａは、
曝気槽１０２内の液を調合槽１０４ａに導入する不図示の液導入手段と、
内部に接触材３９ａを貯留する筒容器３８ａと、
調合槽１０４ｂａの上部に設置されて岩石粗粒３６を収納する籠容器３４ａと、
籠容器３４ａの上方に設置されたシャワー４１ａと、
調合槽１０４ａ内の液を汲み上げるポンプ１２５ａと、
調合槽１０４ａ内の液をポンプ１２５ａを介して筒容器３８ａの入口に導入する導入路Ｂａと、筒容器３８ａの出口から排出された液を調合槽１０４ｂａに還流する導入路Ｃａと、
を備える。
調合槽１０４ｂｂは、
曝気槽１０２内の液を調合槽１０４ｂｂに導入する不図示の液導入手段と、
内部に接触材３９ｂを貯留する筒容器３８ｂと、
調合槽１０４ｂｂの上部に設置されて接触材のひとつである岩石粗粒３６を収納する籠容器３４ｂと
籠容器３４ａの上方に設置されたシャワー４１ｂと、
調合槽１０４ｂｂ内の液を汲み上げるポンプ１２５ｂと、
調合槽１０４ｂｂ内の液をポンプ１２５ｂを介して筒容器３８ｂの入口に導入する導入路Ｂと、筒容器３８ｂの出口から排出された液を調合槽１０４ｂｂに還流する導入路Ｃｂと
を備える。
調合槽１０４ｂａや調合槽１０４ｂｂにおける液導入手段は不図示の送液ポンプ、不図示の送液管、不図示のバルブなどにより構成される。
【００６１】
ｐＨ調整槽１０６は散気管２８ａを備える。
さらに、活性水製造装置２０４ｂには、
調合槽１０４ｂａ内の液をポンプ１２５ａを介してシャワー４１ｂに導入する導入路Ｄａと、
調合槽１０４ｂｂ内の液をポンプ１２５ｂを介してシャワー４１ａに導入する導入路Ｄｂとを備える。
シャワー４１ａから放出された液は籠容器３４ａへと流下し岩石粗粒３６に触れたのち調合槽１０４ｂａへと流下する。
シャワー４１ｂから放出された液は籠容器３４ｂへと流下し岩石粗粒３６に触れたのち調合槽１０４ｂｂへと流下する。
導入路Ｂａや導入路Ｂｂには磁気発生器５１が装着されていることが好ましい。磁気発生器５１は導入路の内部に磁場を作る。
また、調合槽１０４ｂａ内の液が導入路Ｄａの途中で分岐した導入路Ｄｃを経て導入路Ｅを介してｐＨ調整槽１０６に導入される。調合槽１０４ｂｂ内の液が導入路Ｂの途中で分岐した導入路Ｄｅを経て導入路Ｅに接続し、これにより調合槽１０４ｂｂ内の液がｐＨ調整槽１０６に導入される．
調合槽１０４ｂｂ内の液を還流するステージ、調合槽１０４ｂａ内の液を還流するステージ、調合槽１０４ｂｂ内の液をｐＨ調整槽１０６に導入するステージ、調合槽１０４ｂａ内の液をｐＨ調整槽１０６に導入するステージ、調合槽１０４ｂｂ内の液を調合槽１０４ｂａに導入するステージ、調合槽１０４ｂａ内の液を調合槽１０４ｂｂに導入するステージから選択されるステージが、バルブ１３０、バルブ１３１、バルブ１３２、バルブ１３３、バルブ１３４、バルブ１３４の選択的な開閉により実現される。
【００６２】
さらに、活性水製造装置２０４ｂは、ｐＨ調整槽１０６内で調整された液（活性水）を前述の液混合装置２０５に供給する不図示の送液手段を備える。この給液手段は、送液ポンプ、送液管、バルブなどにより構成されてもよい。あるいは液（活性水）を運搬車で液混合装置２０５へ運搬する態様であってもよい。
【００６３】
本発明の厩廃棄敷材の発酵処理装置を用いた厩廃棄敷材の発酵処理プラントの一例を図１０に示す。厩廃棄敷材の発酵処理プラント３００は、発酵装置２０２、活性水製造装置２０４ｔ、混合槽２１２を備えた液混合装置２０５、中間貯留槽２１４、蒸気凝縮器２１６を備えた蒸気凝縮装置２０３から構成される。活性水製造装置２０４ｔで製造された活性水が車両運搬もしくは送液管により混合槽２１２を備えた液混合装置２０５に供給される。一方発酵装置２０２で発酵に伴い発生した蒸気が蒸気凝縮器２１６を備える蒸気凝縮装置２０３に供給され、蒸気凝縮装置２０３から排出されたドレン水が中間貯留槽２１４を経て液混合装置２０５に供給され、このドレン水と活性水が混合され混合水が得られる。この混合水が処理用水として発酵装置２０２に送られて、厩廃棄敷材に投与される。なお、図１０においては、処理対象の厩廃棄敷材や活性水製造用の水の供給ルートなどな不図示である。また、活性水製造装置は活性水製造装置２０４ｔに限定されず、活性水製造装置２０４ｐ、活性水製造装置２０４ｔ、活性水製造装置２０４ａ、活性水製造装置２０４ｂなどが用いられてもよい。
【実施例】
【００６４】
この実施例は、初期の工程０から始めて、定常的に工程１から４を下記の条件に準じて順次繰り返し、連続稼動１カ月した状態から下記の工程１から４をあらためて開始した実施例である。なお、工程０においては、厩廃棄敷材を野積みして適宜スコップで切り返し１カ月自然好気発酵させた。発酵した厩廃棄敷材を得て、３００リットルの水にこの発酵した厩廃棄敷材２ｋｇを投入して７日間曝気して曝気水を得て、この曝気水に岩石５ｋｇ、腐葉土１５ｋｇ、炭２ｋｇを図６に示す態様で６日間接触させて中間処理水を得、この中間処理水に木酢液を添加してｐＨを調整し活性水となした。
【００６５】
工程１：図３に示す発酵装置２０２により厩廃棄敷材を発酵処理した。ただし、切り返し手段の段数は４段とした。各段の容量は１００ｍ２である。最上段の切り返し手段１Ａの棚板３上に堆積した敷材５に対する処理用水の供給量は敷材５の循環１サイクルごとに０．１重量％とした。敷材５の循環１サイクルの所要時間は４時間、発酵処理のトータルの所要時間は７日間とした。処理用水はこの工程１の直前の、工程１から４の繰り返しのサイクルにより得られた処理用水である。
工程２：図５に示す態様で曝気槽２０に水２２を１２ｍ３入れ、水２２に、工程１で得られた発酵した厩廃棄敷材２６を網袋２４に入れて８０ｋｇ投入し、６日間曝気して曝気水を得た。この曝気水に図６に示す態様で岩石、腐葉土、炭を接触させて中間処理水を得た。工程２の処理時間は７日間であり、曝気水３００リットルに対して、岩石（比良石）３６が５ｋｇ、炭４０が１．５ｋｇ、腐葉土４２が１５ｋｇ用いられた。磁気発生器として日本オリジナルサービス株式会社製の水処理装置：プラスパワー２１を用いた。この中間処理水に木酢液（ｐＨ３）を添加してｐＨ７の活性水を得た。
工程３：工程１で厩廃棄敷材を発酵処理した際に発生した蒸気を蒸気凝縮器で凝縮してドレン水を得た。
工程４：工程２で得た活性水とこのドレン水とを重量比１：５０で混合し混合水を得た。
【００６６】
次に、この混合水を処理用水として用いたほかは、上記工程１と同様にして厩廃棄敷材を発酵処理し、発酵処理した厩廃棄敷材を得た。
【００６７】
この発酵処理した厩廃棄敷材は不快な臭いがなく、牛舎の敷材としてきわめて好適に用いることができた。また、土壌改良材として流通過程や取り扱い時に不快な臭いがなくきわめて好適に用いることができた。
【比較例】
【００６８】
処理用水として、豚舎のし尿を３日間曝気処理した液を用いたほかは上記の工程１と同様にして厩廃棄敷材を発酵処理し、発酵処理した厩廃棄敷材を得た、この発酵処理した厩廃棄敷材は不快な臭いがあり、牛舎の敷材として不適であった。また、土壌改良材として流通過程や取り扱い時に不快な臭いがあり、好適に用いることができなかった。
【００６９】
その他、本発明は、主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。
【符号の説明】
【００７０】
２：発酵室
３：棚板
５：厩廃棄敷材
４：投入コンベア
８：搬出手段
１０：敷材循環手段
１１：搬出コンベア
１４：ホッパー
２０、１０２：曝気槽
２２：水
２６：発酵した厩廃棄敷材
２８：散気管
３０、１０４、１０４ｂａ、１０４ｂｂ：調合槽
３２：曝気水
３４：籠容器
３６：岩石粗粒
３８：筒容器
５１：磁気発生器
１０６：ｐＨ調整槽
２０２：発酵装置
２０３：蒸気凝縮装置
２０４ｐ、２０４ｔ、２０４ａ、２０４ｂ：活性水製造装置
２０５：液混合装置
２１２：混合槽
２１６：蒸気凝縮器
【図１】
2013240730.tif 000003
【図２】
2013240730.tif 000004
【図３】
2013240730.tif 000005
【図４】
2013240730.tif 000006
【図５】
2013240730.tif 000007
【図６】
2013240730.tif 000008
【図７】
2013240730.tif 000009
【図８】
2013240730.tif 000010
【図９】
2013240730.tif 000011
【図１０】
2013240730.tif 000012